CN207391422U - 一种用于工厂合成气或尾气发酵处理的可移动实验室 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于工厂合成气或尾气发酵处理的可移动实验室。具体而言，本实用新型提供一种用于工厂合成气或尾气发酵处理的可移动实验室的内部包括：(1)发酵区，和(2)与发酵区隔离的工作区；其中，所述发酵区包括缓冲区和无菌发酵操作区。本实用新型的可移动实验室在符合安全要求的同时，满足小规模气体发酵的需要，并且可以配合更大的装置进行检测工作，因此，既可以节约时间，又可以提高实验室的利用率，还可以应对可能需要的突发事件。

Description

一种用于工厂合成气或尾气发酵处理的可移动实验室

技术领域

本实用新型涉及一种用于工厂合成气或尾气发酵处理的可移动实验室。

背景技术

目前气体发酵属于新兴技术，对该领域的研究和应用尚处于初期阶段，在已公开的论文、专利等文献中还没有发现用于可燃性气体发酵的移动实验室的相关报道。

气体发酵所需要的原材料是一些含碳含氢的气体，如一氧化碳、氢气、二氧化碳、天然气、甲烷、烯烃、合成气等。在化工厂、钢铁厂、电厂、生物制气厂、固废处理厂等尾气中含有大量具有潜在利用价值的原料气，故考虑对以上类型工厂生产过程中产生的尾气进行合理利用。

由于气体发酵的特殊性和可燃性气体的危险性，因此需要满足可防爆、通气良好等条件的实验室才能进行气体发酵实验，而当前普遍的实验室，由于位置固定、建造耗时、利用率低、性价比差等原因，不具备可以进行气体发酵和气体及时检测利用的条件，故考虑进行实验室改造。

发明内容

本实用新型提供一种用于工厂合成气或尾气发酵处理的可移动实验室，所述可移动实验室内部包括：

(1)发酵区，和

(2)与发酵区隔离的工作区；

其中，所述发酵区包括缓冲区和无菌发酵操作区。

在一个或多个实施方案中，所述发酵区与所述工作区通过有机玻璃、钢化玻璃、彩钢板、环氧树脂和/或PVC等材料进行隔离。

在一个或多个实施方案中，在发酵区和工作区的隔离墙体上设有具有过滤作用的进气口或视窗。

在一个或多个实施方案中，所述缓冲区设有进出所述无菌发酵操作区的出入口和进出所述工作区的出入口。

在一个或多个实施方案中，所述发酵区设有发酵所需装置。

在一个或多个实施方案中，所述发酵区设有：除杂装置或空压机、发酵罐、恒温培养箱和/或恒温摇床。

在一个或多个实施方案中，所述发酵区还设有防爆设备，包括防爆风机和燃气报警器。

在一个或多个实施方案中，所述除杂装置或空压机、发酵罐、恒温培养箱、恒温摇床、防爆风机和燃气报警器为防爆设备。

在一个或多个实施方案中，所述发酵区还包括防爆电路。

在一个或多个实施方案中，所述防爆风机向外抽气。

在一个或多个实施方案中，所述燃气报警器为氢气和/或一氧化碳气体的燃气报警器。

在一个或多个实施方案中，所述可移动实验室设为使气体从工作区流到发酵区再流出室外。

在一个或多个实施方案中，发酵过程中发酵区设为负压(-2Pa～-40Pa)，缓冲间为负压(-2Pa～-20Pa)，且缓冲区气压大于发酵区域。

在一个或多个实施方案中，所述缓冲区包含衣柜、鞋柜等辅助设施和紫外灭菌灯设施。

在一个或多个实施方案中，所述可移动实验室在对应于发酵区的外部设有进气管道和接口、排气管道和接口、进水管道和接口、排水管道和接口，进蒸汽管道和接口、排蒸汽管道和接口以及相应的阀门仪表和开关。

在一个或多个实施方案中，所述进气管道和除杂装置连接，排气管道和发酵罐排气口连接，进水管道和排水管道分别与发酵区发酵罐或设置在工作区中的配料区的水龙头进水管和排水管连接。

在一个或多个实施方案中，所述发酵区设为适于进行平板培养、试管培养、摇瓶培养和发酵罐培养。

在一个或多个实施方案中，所述发酵罐为1～50L发酵罐。

在一个或多个实施方案中，所述平板培养和试管培养在恒温培养箱中培养，所述摇瓶培养在恒温摇床中培养。

在一个或多个实施方案中，所述工作区分为检测区和灭菌区。

在一个或多个实施方案中，所述检测区设置为进行发酵过程中产物和工作菌种的检测。

在一个或多个实施方案中，所述检测区设置为进行镜检、平板检测、发酵液吸光度(OD)检测和干重检测。

在一个或多个实施方案中，所述检测区进一步设置为进行色谱检测，如气体成分检测和乙酸色谱检测。

在一个或多个实施方案中，所述检测区设有配料区和测试区。

在一个或多个实施方案中，所述检测区设有超净工作台或厌氧操作台、分光光度计、显微镜、离心机、电子天平和磁力搅拌器。

在一个或多个实施方案中，所述检测区还设有气相色谱仪和/或液相色谱仪。

在一个或多个实施方案中，所述可移动实验室在对应于该检测区的外部还设有储气柜，供气相色谱和厌氧操作台使用。

在一个或多个实施方案中，所述检测区还设有消防设备及报警器。

在一个或多个实施方案中，所述报警器为氢气和/或一氧化碳报警器。

在一个或多个实施方案中，所述检测区还包含温湿度计。

在一个或多个实施方案中，所述灭菌区设置为进行：灭菌工作，如小型发酵罐、摇瓶和平板的灭菌；保存工作，如菌种保藏和药品保藏；和干燥工作。

在一个或多个实施方案中，所述灭菌区设有高压灭菌锅、冰箱和干燥箱。

在一个或多个实施方案中，所述灭菌区还设有空调、排气口和药品柜。

在一个或多个实施方案中，所述可移动实验室在对应于灭菌区的外部设有空调外机和配电柜。

在一个或多个实施方案中，所述可移动实验室设有出入该实验室的门，且该门设置在远离灭菌区的位置。

在一个或多个实施方案中，所述可移动实验室的发酵区中，除杂装置或空压机、发酵罐、恒温培养箱、恒温摇床、防爆风机和燃气报警器与该可移动实验室的墙体固定。

在一个或多个实施方案中，所述可移动实验室的工作区中，超净工作台、厌氧操作台、高压灭菌锅、冰箱、干燥箱、气相色谱、液相色谱、空调、药品柜、报警器和消防器材柜与该可移动实验室的墙体固定。

附图说明

图1：可移动实验室示意及气体流向图。

图2：可移动实验室俯视图。

图3：可移动实验室外左视图。

图4：可移动实验室外右视图。

图5：可移动实验室外前视图。

图6：可移动实验室外后视图。

图7：实施例1实验中获得的OD的增长率。

图8：实施例1实验中乙酸的增长速率。

图9：实施例1实验中进气量和排气量的关系图。

具体实施方式

应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

本实用新型通过对集装箱或大巴或其他可移动设备进行改造，使其成为发酵检测移动实验室，在符合安全要求的同时，满足小规模气体发酵的需要，并且可以配合更大的装置进行检测工作。这样的实验室既可以节约时间，又可以提高实验室的利用率，还可以应对可能需要的突发事件(固定实验室无法运行时可以暂时代替)。

本实用新型可移动实验室可用于工厂尾气发酵处理，其内部通常包括发酵区和工作区。发酵区和工作区隔离，可利用诸如有机玻璃、钢化玻璃、彩钢板、环氧树脂和/或PVC等材料进行隔离，将发酵区隔离成封闭区域。在发酵区和工作区的隔离墙体上可设有具有过滤作用的进气口或视窗。

发酵区的主要功能是进行发酵工作。适合在该发酵区进行的发酵培养包括平板培养、试管培养、摇瓶培养和发酵罐培养等。平板培养和试管培养通常在恒温培养箱中培养，摇瓶培养通常在恒温摇床中培养。因此，发酵区设有发酵所需的装置，包括但不限于除杂装置(可以除水装置、除氧装置，也可以是一能除氧气、水分和含硫其它等杂质的集成装置)或空压机、发酵罐、恒温培养箱和恒温摇床等。发酵罐可以是各种规格的发酵罐，例如1L～50L的发酵罐。

除此之外，发酵区通常为防爆区域，因此，发酵区还可设有防爆设备，如防爆风机和燃气报警器。防爆风机可用于向室外抽气。燃气报警器可以是氢气和/或一氧化碳气体的燃气报警器。

在某些实施方案中，发酵区内的上述所有设备，包括发酵所需的装置，都是防爆设备。为使发酵区能正常运作，发酵区还包括电路。优选地，该电路是防爆电路。

发酵区可设有缓冲区和无菌发酵操作区。缓冲区设在由可移动实验室的工作区进入发酵区的入口处。工作人员可在缓冲区更衣或实施消毒处理，然后再进入无菌发酵操作区。因此，缓冲区可设有更衣柜和/或消毒或防护用具(如口罩、头罩、手套、鞋套、消毒剂等)存放处。缓冲区可设有两道门，一道门设在缓冲区与工作区之间，另一道门则设在缓冲区与无菌发酵操作区之间。缓冲间设立在发酵区外面，起到控制污染气流和控制压差的作用，以保证发酵区的洁净度，以免气流带进杂菌，也避免发酵区泄露的可燃的气体。

无菌发酵操作区中可设有前述发酵所需的各种装置。在某些实施方案中，上述除杂装置或空压机、发酵罐、恒温培养箱、恒温摇床、防爆风机和燃气报警器与该可移动实验室的墙体固定。

在可移动实验室对应于发酵区的外部还设有进气管道和接口、排气管道和接口、进水管道和接口、排水管道和接口，进蒸汽管道和接口、排蒸汽管道和接口以及相应的阀门仪表和开关。进气管道和除杂装置(尤其是除氧装置)连接，排气管道和发酵罐排气口连接，进水管道和排水管道分别与发酵区发酵罐或配料区水龙头进水管和排水管连接。进蒸汽管道和排蒸汽管道分别大容积的发酵罐连接。

可移动实验室的工作区通常分为检测区和灭菌区。检测区设置为进行发酵过程中产物和工作菌种的检测，可进行镜检、平板检测、发酵液吸光度(OD)检测和干重检测等。在某些实施方案中，检测区还可进一步设置为进行色谱检测，如气体成分检测和乙酸色谱检测。因此，检测区可设有实施上述各种检测所需的仪器和设备，包括但不限于超净工作台和/或厌氧操作台、分光光度计、显微镜、离心机、电子天平、磁力搅拌器、气相色谱仪和/或液相色谱仪等。

对于设有气相色谱仪和厌氧操作台的检测区，可在可移动实验室外部对应于气相色谱仪和厌氧操作台的区域设置储气柜，该储气柜储存有进行气相色谱和厌氧操作所需的气体。

另外，也可在检测区设置消防设备和报警器。报警器可以是氢气和/或一氧化碳报警器。

通常，检测区分成配料区和测试区。配料区用于准备检测所需的各种材料，例如检测试剂、样品的预处理等。而测试区则实施上述各种检测。通常，测试区中设有前文所述各种检测设备。

灭菌区通常与检测区之间无物理隔离，设置为进行灭菌工作，如小型发酵罐、摇瓶和平板的灭菌；保存工作，如菌种保藏和药品保藏；和干燥工作。当然，灭菌区和检测区之间也可进行半封闭式隔断，即在灭菌区和检测区之间设置墙体和出入口。可使用诸如有机玻璃、钢化玻璃、彩钢板、环氧树脂和/或PVC等材料进行半封闭式隔断。

灭菌区中的设备包括实施上述灭菌工作、保存工作和干燥工作所需的各种装置或设备，包括但不限于高压灭菌锅、冰箱和干燥箱。可根据所选用的发酵罐选用不同的灭菌方式，例如1～5L的发酵罐可采用高压锅灭菌，而6L～50L的发酵罐则可采用低压蒸汽灭菌。

通常，还在灭菌区设有空调、排气口和药品柜，并在与灭菌区内部对应的外部设有空调外机和配电柜。

可移动实验室还设有出入该实验室的出入口，如门。通常，该出入口设置在工作区中远离灭菌区的位置。还可在可移动实验室的墙体上设置窗户，例如在发酵区和灭菌区的墙体上设置窗户。应理解的是，当在发酵区设置窗户时，其处于关闭状态下应具有气密性。

可移动实验室整体上被设置为使气体经过空气过滤板从工作区流到发酵区再流出室外，且发酵过程中发酵区设为负压(-2Pa～-40Pa)，缓冲间为负压(-2Pa～-20Pa)，且缓冲区气压大于发酵区域。

通常，移动实验室在使用前进行管道连接，包括进气、排气、进水、排污。该实验室内部仪器或设备之间的连接口和管道以及与外部其它设备连接的连接口和管道，以及实验室内部的电路及电路接口均为标件。在使用时，在移动实验室管道检测无泄露后连接电路，连接后对实验室电路和仪器进行检查，确认无误后开始实验。

图1示出了气体流向示意图。

如图1所示，在本实用新型的一个可移动实验室例子中，该实验室内部分为发酵区1和工作区2。发酵区1和工作区2之间进行物理隔离。发酵区1包括缓冲区11。工作区2可分为检测区21和灭菌区22，检测区21和灭菌区22之间无物理隔离(以虚线表示)。该可移动实验室从左到右依次是发酵区1、检测区21和灭菌区22。可移动实验室的门3设置在检测区。图1中，箭头显示了空气流动的方向。通常，在灭菌区和检测区是常压，而在发酵区是微负压。

应理解的是，检测区21和灭菌区22在可移动实验室中的排布位置并不一定需要如图1所示。例如，其排布方式可以依次是发酵区1、灭菌区22和检测区21。但通常情况下，门3应设置在远离检测区的区域。因此，在排放方式依次是发酵区1、灭菌区22和检测区21的情况下，门3可设置在图1所示的可移动实验室右侧的宽度方向上。

图1还示出了该可移动实验室的规格，即235cm×593cm。应理解的是，本实用新型的可移动实验室的规格可改变，例如可以是现有的各种集装箱或大巴的规格，或者，也可根据需求自行定制。此外可移动实验室中发酵区的面积为整个可移动实验室面积的1/4～1/3，工作区中检测区面积占整个可移动实验室面积的1/3～1/2，工作区中灭菌区面积占整个可移动实验室面积的1/5～1/4。

通常，可移动实验室的墙体可以是由金属或其它具有一定支撑强度的材料制备而成。可移动实验室的立体构型并非一定是长方体或正方体，也可以是其它合适的立体构型，例如，若使用大巴改造而成，则可移动实验室的八个角则可具有一定的弧度。

图2示出了一个可移动实验室例子的俯视图。发酵区1中包括缓冲区11和无菌发酵操作区12。缓冲区11与工作区2之间设有门111，与无菌发酵操作区12之间设有门112。在发酵区1和工作区2之间的隔离墙体上还设置有过滤窗13。消毒剂可悬挂在缓冲区与无菌发酵操作区12的隔离墙体113上，以方便工作人员进入无菌发酵操作区12前进行手部清洁。无菌发酵操作区12内设置有控制柜121、发酵罐122、除氧装置123和恒温培养箱124。控制柜121主要用于控制除氧装置123的温度，发酵罐122的温度和通气量、氧化还原电势和pH，以及发酵罐排气口冷凝水数量等。该恒温培养箱124也可替换成恒温摇床，或者同时设置恒温培养箱和恒温摇床。发酵区1中的除杂装置“出口”和“入口”分别表示“排气(气体、水、蒸汽)口”和“进气(气体、水、蒸汽)口”。

工作区2的检测区21可设有离心机211、显微镜212、分光光度计213、配料区214、超净工作台或厌氧操作台215和/或气相色谱216。在该可移动实验室外部与超净工作台或厌氧操作台215和气相色谱216对应的区域设置储气柜217。门3设置在可移动实验室长度方向的中间位置，位于检测区21。

工作区2的灭菌区22中可设有药品柜221、冰箱222、鼓风干燥箱223、灭菌锅224和空调225。在工作区22的外部还设置有空调外机226以及配电箱227。

图3显示了图2可移动实验室的左视图，其中显示了设置在可移动实验室外的储气柜217以及设置在墙体上的窗户218。图4为图2可移动实验室的右视图，显示设置在外部的空调外机226和配电箱227以及设置在墙体上的窗户228和排气口229。图5显示图2可移动实验室的前视图，包括门3、储气柜217和配电箱227。图6显示图2可移动实验室的后视图，包括设置在墙体上的防爆风机125，以及前文所述的进水口、排水口、进气口、排气口、进蒸汽口和排蒸汽口。

应理解的是，除图2所示的设备外，还可在移动实验室内部合适的位置预留位置和接口，包括进气、排气、进水、排水以及电路接口，用于在需要时在该位置安置所需的灭菌、发酵和/或检测所需的设备。

为了减少运输过程颠簸和碰撞对设备的损害，部分设备可和集装箱或大巴等箱体固定，如除杂装置、发酵罐、恒温培养箱、恒温摇床、超净工作台、厌氧操作台、高压灭菌锅、冰箱、干燥箱、气相色谱、液相色谱、空调、药品柜、报警器和消防器材柜等；部分设备可以在运输过程中放入车内固定箱或架内，如分光光度计、显微镜、离心机、电子天平、磁力搅拌器、玻璃及塑料器皿、药品等。

实施例

下文将以具体实施例的方式阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅仅是阐述性的，并非意图用于限制本实用新型的范围。实施例中所用到的方法和材料，除非另有说明，否则为本领域常规的方法和材料。

实施例1：化工厂尾气发酵

本实施例利用图2所示的移动实验室进行发酵处理，其中发酵配料在配料区进行，培养基灭菌在灭菌区的灭菌锅进行，发酵在发酵区进行，发酵过程中的检测在检测区进行。

发酵培养的产乙酸菌来源于ATCC 49707；化工厂尾气来源于长治潞安天脊精细化工有限公司的废气，主要成分是一氧化碳、氢气和二氧化碳(还有氧气等杂质)。

移动实验室所用的公用工程和三废处理全部由长治潞安天脊精细化工有限公司提供。实验所用发酵罐是5L发酵罐。

移动实验室在使用前进行管道连接，包括进气、排气、进水、排污。连接口和管道均为标件。

移动实验室管道检测无泄露后连接电路，连接后对实验室电路和仪器进行检查，确认无误后开始实验。

实验前先保证移动实验室发酵区域(发酵区和缓冲区)为负压状态。

由于化工厂尾气含有氧气和粉尘等杂质，必须先除去再进行发酵。使尾气通过发酵区的除杂装置(除尘、除硫、除水、除氧)，处理后气体通过检测区的气相色谱检测，合格(含氧量低于0.01％)后准备发酵。

培养基配方：KH₂PO₄ 1.4g，K₂HPO₄ 1.1g，(NH₄)₂SO₄ 2.0g，MgSO₄·7H₂O 0.5g，NaHCO₃5.04g，酵母提取物10g，吗啉基乙磺酸(MES)10g，ATCC 1754 PETC微量元素溶液10mL，0.2％刃天青钠盐0.5mL，3％半胱氨酸溶液10mL。

发酵流程：将产乙酸摇瓶菌种接种至5L发酵罐，于5L发酵罐内培养240小时。

控制条件：

pH：pH＝7，用5moL/L的盐酸和5moL/L的氢氧化钠进行控制；

搅拌转速100～300rpm，通气量2～4Lpm，罐压0.03～0.05MPa；

温度：60±0.5℃；

灭菌：121℃下灭菌30分钟。

根据时间来检测OD和气体成分变化。

OD的测定：使用可见分光光度计(上海菁华722S可见分光光度计)将可见分光光度计的波长调至600nm，预热30分钟后检测，取将发酵液样品放入1cm宽的玻璃比色皿中进行检测，检测时将样品稀释至在0.2～0.6的范围之间。

本次实验总发酵时间为10天，检测结果如图7～9所示。

实验过程中，整个发酵过程运行稳定，发酵区未检测到可燃气体成分，整个发酵过程安全可靠。

实施例2：化工厂合成气发酵

本实施例用于发酵的移动实验室与图2类似，不包括对合成气进行除杂处理的设备。

化工厂合成气主要成分是一氧化碳、氢气和二氧化碳(无氧气，经过检测后发现氧气含量低于0.01％)。

移动实验室所用的公用工程和三废处理全部由工厂提供，发酵配料在配料区进行，发酵和灭菌在发酵区进行，发酵过程中的检测在检测区进行。

移动实验室在使用前进行管道连接，包括进气、排气、进水、排污，进蒸汽、排蒸汽。连接口和管道均为标件。

移动实验室管道检测无泄露后连接电路，连接后对实验室电路和仪器进行检查，确认无误后开始实验。

实验前先保证移动实验室发酵区域(发酵区和缓冲区)为负压状态。

由于化工厂合成气含氧量低于0.01％，不需要经过处理即可进行发酵。

以下是发酵流程：一级菌种培养，配制培养基，发酵罐灭菌，发酵罐除氧，接种、发酵及检测，以及发酵结束后处理；其中：

一级菌种培养：一级菌种在发酵区恒温培养箱内进行培养；

配制培养基：发酵培养基在配料区配制；

发酵罐灭菌：在发酵区灭菌，通过工厂提供的蒸汽直接进行灭菌；

发酵罐除氧：灭菌后的发酵罐放置在发酵区，控制合成气流量，控制发酵罐温度和搅拌，保持除氧状态一段时间，使发酵条件合适；

接种、发酵及检测：除氧后的发酵罐接种适量的菌种，进行发酵，发酵过程中进行检测，检测在检测区进行，涉及检测的仪器包括分光光度计、气相色谱、液相色谱；

发酵罐结束后处理：发酵结束后，改为空气进气，保持通气一段时间，通气结束后在正常发酵灭菌处理。

实验过程中，整个发酵过程运行稳定，发酵区未检测到可燃气体成分，整个发酵过程安全可靠。

实施例3：钢铁厂尾气发酵

本实施例进行发酵的移动实验室与图2类似，但在实验室外添加氢气瓶辅助。发酵配料在配料区进行，培养基灭菌在灭菌区的灭菌锅进行，发酵在发酵区进行，发酵过程中的检测在检测区进行。

钢铁厂尾气主要成分是一氧化碳、二氧化碳(还有氧气等杂质)，由于钢铁厂尾气中二氧化碳含量较高，需要另外添加一些氢气辅助发酵(根据气相色谱分析结果调整氢气的添加量)。

移动实验室所用的公用工程和三废处理全部由钢铁厂提供。

移动实验室在使用前进行管道连接，包括进气、排气、进蒸汽、排蒸汽、进水、排污。连接口和管道均为标件。另外在实验室外添加氢气瓶辅助，氢气添加到除氧前的气体中。

移动实验室管道检测无泄露后连接电路，连接后对实验室电路和仪器进行检查，确认无误后开始实验。

实验前先保证移动实验室发酵区域(发酵区和缓冲区)为负压状态。

由于钢铁厂尾气含有氧气等杂质，必须先除去再进行发酵，尾气通过发酵区的除杂装置(除尘、除水、除氧)，处理后气体通过检测区的气相色谱检测合格(含氧量低于0.01％)后准备发酵。

以下是发酵流程：活化菌种，配制培养基，发酵罐灭菌，发酵罐除氧，接种、发酵及检测，以及发酵结束后处理；其中：

菌种活化：菌种活化在检测区厌氧培养箱内进行，在发酵区恒温培养箱内进行培养；

配制培养基：发酵培养基在配料区进行，培养基用水为工厂内除盐水；

发酵罐灭菌：发酵罐灭菌在灭菌区高压灭菌锅灭菌；

发酵罐除氧：灭菌后的发酵罐放置在发酵区，控制气体流量，控制发酵罐温度和搅拌，保持除氧状态一段时间，使发酵条件合适；

接种、发酵及检测：除氧后的发酵罐接种适量的菌种，进行发酵，发酵过程中进行检测，检测在检测区进行，涉及检测的仪器包括分光光度计、气相色谱、液相色谱；

发酵罐结束后处理：发酵结束后，改为空气进气，保持通气一段时间，通气结束后在正常发酵灭菌处理。

实施例4：化工厂尾气混合发酵

本实施例利用图2所示的移动实验室进行发酵处理。

化工厂1尾气主要成分是氢气(无氧气，经过检测后发现氧气含量低于0.01％)。

化工厂2尾气主要成分是一氧化碳和二氧化碳(经检测后发现含有少量氧气)。

移动实验室所用的公用工程和三废处理全部由化工厂提供，发酵配料在配料区进行，发酵和灭菌在发酵区进行，发酵过程中的检测在检测区进行。

移动实验室在使用前进行管道连接，包括进气、排气、进水、排污，进蒸汽、排蒸汽。连接口和管道均为标件。

移动实验室管道检测无泄露后连接电路，连接后对实验室电路和仪器进行检查，确认无误后开始实验。

实验前先保证移动实验室发酵区域(发酵区和缓冲区)为负压状态。

气体发酵由化工厂1和化工厂2共同提供，按照比例混合后进行发酵，混合好的气体要经过发酵区除杂装置除杂(除尘、除硫、除水、除氧)。

以下是发酵流程：一级菌种培养，配制培养基，发酵罐灭菌，发酵罐除氧，接种、发酵及检测，以及发酵结束后处理；其中：

一级菌种培养：一级菌种在发酵区恒温培养箱内进行培养；

配制培养基：发酵培养基在配料区配制；

发酵罐灭菌：在发酵区灭菌，通过化工厂1提供的蒸汽直接进行灭菌；

发酵罐除氧：灭菌后的发酵罐放置在发酵区，控制混合气流量，控制发酵罐温度和搅拌，保持除氧状态一段时间，使发酵条件合适；

接种、发酵及检测：除氧后的发酵罐接种适量的菌种，进行发酵，发酵过程中进行检测，检测在检测区进行，涉及检测的仪器包括分光光度计、气相色谱、液相色谱；

发酵罐结束后处理：发酵结束后，改为空气进气，保持通气一段时间，通气结束后在正常发酵灭菌处理。

本次实验通过两个工厂尾气混合发酵，发酵过程中运行稳定，发酵区未检测到可燃气体成分，发酵过程安全可靠。

Claims (9)

1.一种用于工厂合成气或尾气发酵处理的可移动实验室，其特征在于，所述可移动实验室内部包括：

(1)发酵区，和

(2)与发酵区隔离的工作区；

其中，所述工作区分为检测区和灭菌区；所述可移动实验室设有进出该实验室的工作区、但远离该工作区的灭菌区的出入口；所述发酵区包括缓冲区和无菌发酵操作区，其中所述缓冲区设有进出所述无菌发酵操作区的出入口和进出所述工作区的出入口。

2.如权利要求1所述的可移动实验室，其特征在于，

所述发酵区与所述工作区通过有机玻璃、钢化玻璃、彩钢板、环氧树脂和/或PVC进行隔离；和/或

在所述发酵区和工作区的隔离墙体上设有具有过滤作用的进气口或视窗。

3.如权利要求1所述的可移动实验室，其特征在于，

所述无菌发酵操作区设有发酵所需装置和防爆设备，所述发酵所需装置包括除杂装置或空压机、发酵罐、和恒温培养箱和/或恒温摇床，所述防爆设备包括防爆风机、燃气报警器和防爆电路；

所述可移动实验室在对应于发酵区的外部设有进气管道和接口、排气管道和接口、进水管道和接口、排水管道和接口、进蒸汽管道和接口、排蒸汽管道和接口以及相应的阀门和仪表。

4.如权利要求1－3中任一项所述的可移动实验室，其特征在于，所述检测区设置为进行发酵过程中产物和工作菌种的检测，包括进行镜检、平板检测、发酵液吸光度检测、干重检测和任选的色谱检测，所述色谱检测包括气体成分检测和乙酸色谱检测；

所述灭菌区设置为进行：灭菌工作，包括小型发酵罐、摇瓶和平板的灭菌；保存工作，包括菌种保藏和药品保藏；和干燥工作。

5.如权利要求4所述的可移动实验室，其特征在于，所述检测区设有超净工作台或厌氧操作台、分光光度计、显微镜、离心机、电子天平和磁力搅拌器，任选的气相色谱仪和/或液相色谱仪，和任选的消防设备及报警器，包括氢气和/或一氧化碳报警器。

6.如权利要求4所述的可移动实验室，其特征在于，所述灭菌区设有高压灭菌锅、冰箱、药品柜和干燥箱，和任选的空调和排气口。

7.如权利要求5或6所述的可移动实验室，其特征在于，所述可移动实验室在对应于检测区的外部还设有储气柜，供气相色谱和超净工作台或厌氧操作台使用，在对应于灭菌区的外部设有空调外机和配电柜。

8.如权利要求1所述的可移动实验室，其特征在于，

在所述可移动实验室的发酵区中设有与该可移动实验室的墙体固定的除杂装置或空压机、发酵罐、恒温培养箱、恒温摇床、防爆风机和燃气报警器；

在所述可移动实验室的工作区中设有与该可移动实验室的墙体固定的超净工作台、厌氧操作台、高压灭菌锅、冰箱、干燥箱、气相色谱、液相色谱、空调、药品柜、报警器和消防器材柜。

9.如权利要求1所述的可移动实验室，其特征在于，所述可移动实验室设为使气体从工作区流到发酵区再流出室外。